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2023年11月1日,加利福尼亚大学等机构的研究人员在Nature发表题为Vagal sensory neurons mediate the Bezold–Jarisch reflex and induce syncope的文章。
内脏感觉通路介导稳态反射,其功能障碍导致许多神经系统疾病。Bezold-Jarisch反射(BJR)于1867年首次被描述,是一种心脏抑制反射,据推测是由迷走神经感觉神经元(VSNs)介导的,该神经元也会引发晕厥。然而,心脏VSNs的分子特性、解剖组织、生理特征和行为影响仍不清楚。
该研究利用单细胞RNA测序数据和HYBRiD组织清除表明,表达神经肽Y受体Y2 (NPY2R)的VSNs主要连接心脏心室壁和后脑区。NPY2R VSNs的光遗传激活引发了典型的BJR三重反应——低血压、心动过缓和呼吸抑制——并导致动物晕倒。高分辨率超声心动图和激光多普勒血流仪的光刺激以及行为观察显示了临床晕厥所反映的一系列表型,包括心输出量减少、脑灌注不足、瞳孔扩张和白眼。大规模的神经像素大脑记录和基于机器学习的建模表明,这种操作导致了大规模分布神经元群的活动抑制,这无法用自发行为运动的变化来解释。此外,双向操作心室周围区具有推拉效应,抑制导致晕厥时间延长,激活诱导觉醒。最后,烧蚀NPY2R VSNs特别废除了BJR。综上所述,这些结果证明了一种基因定义的心脏反射,在生理、行为和神经网络水平上概括了人类晕厥的特征。